CN220990743U - 一种光源可调的光热催化反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及光热催化设备技术领域，尤其涉及一种光源可调的光热催化反应器，包含加热器和磁力搅拌装置，所述加热器上设有控温箱，所述控温箱内设有反应釜，所述反应釜顶部扣接在控温箱上方，所述反应釜外侧壁贴合控温箱内侧壁，所述反应釜底壁与控温箱内底壁之间形成空腔；所述控温箱上半部设有进气口，所述控温箱设有出气口，所述控温箱上盖设有第一上盖。本实用新型设置的磁力搅拌装置，使反应釜内的气体分子能够均匀的与反应釜底的固体催化剂进行充分接触，从而提高了催化性能；可调节亮度的灯珠，能更好的使光催化剂吸收光，促进气体分子之间的反应，且环形设置的灯珠能达到固体催化剂光照均匀的效果，提高了反应效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及光热催化设备技术领域，尤其涉及一种光源可调的光热催化反应器。
背景技术
光催化原理是基于光催化剂在光照的条件下具有的氧化还原能力，从而可以达到净化污染物、物质合成和转化等目的。通常情况下，光催化氧化反应以半导体为催化剂，以光为能量，将有机物降解为二氧化碳和水。因此光催化技术作为一种高效、安全的环境友好型环境净化技术，对室内空气质量的改善已得到国际学术界的认可
利用光热催化剂将二氧化碳和氢气转化为碳氢化合物(即甲烷和C2+产品)因其可以提高太阳能利用率，减少二氧化碳排放，同时生产增值化学品，近年来吸引了众多研究者的关注。
光热二氧化碳加氢反应一般是在釜式光热反应器中进行。固体催化剂与气相反应物在釜式光热反应器中进行混合，进行后续的光热催化反应。在现有的釜式光热反应器中，固体催化剂与气相反应物的混合不均匀，影响反应效率的同时，还会影响对于光热催化剂催化效果的结论判断，且很多时候，气体反应需要进行控温，在一定的温度下，才能进行反应，由于固体催化剂的不同，固体催化剂的光吸收能力不同，需要对光源的强度进行调节才能使催化剂更好的吸收光，达到更好的催化效果，因此急需一种新式的釜式反应器来解决该问题。
中国专利CN207576137U公开了一种用于气体净化的光催化反应器，包括：内置光源和内翅片式光催化反应容器，所述内翅片式光催化反应容器包括容器本体、内支架、光源支座、多个内翅片、入口管、出口管、顶部插入内置光源的开口、固定装置和线接头，容器本体内同一水平面上的内翅片间隔分布，上下相邻两排内翅片交错分布；所述入口管、出口管分别位于容器本体上下两侧，便于气体流过整个容器本体；所述内置光源位于容器本体中心，光源发射的光能够照射到气体及催化剂上。
上述专利提供的光催化反应器光照均匀，对于一些催化剂的催化效果好，但其光源的光照强度不可以进行调节，在一些特殊场景下，可能达不到催化要求，且没有加热装置，在需要控温的反应场所，控制精度不高。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种光源可调的光热催化反应器，用于解决现有技术中釜式光热反应器固体催化剂与气相反应物的混合不均匀，光源的光照强度不可以调节，以及不能对温度进行控制的问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种光源可调的光热催化反应器，包含加热器和磁力搅拌装置，所述加热器上设有控温箱，所述控温箱内设有反应釜，所述反应釜顶部扣接在控温箱上方，所述反应釜外侧壁贴合控温箱内侧壁，所述反应釜底壁与控温箱内底壁之间形成空腔；所述控温箱上半部设有进气口，所述控温箱设有出气口，所述进气口与出气口连接控温箱的一端均连通至反应釜内，所述控温箱上盖设有第一上盖，所述第一上盖顶部还设有第二上盖；
所述第一上盖顶部边缘设有圆环形凸台，位于圆环形凸台中间的所述第一上盖上设有石英窗口，所述石英窗口上设有灯珠，多个所述灯珠环设于石英窗口上。
优选地，所述第一上盖的一侧还装有灯珠控制器，所述灯珠连接灯珠控制器，所述灯珠控制器连接有电源，所述灯珠控制器上设有灯珠开关按键，所述灯珠控制器上还设有灯珠亮度调节按钮。
优选地，所述圆环形凸台与第二上盖扣接。
优选地，所述磁力搅拌装置包括电机，所述电机位于加热器内部，所述电机上设有电机转轴，所述电机转轴的轴端由加热器垂直穿过控温箱进入空腔中，所述电机转轴的轴端上连接有托板，所述托板呈长条状，所述托板两端对称设有磁铁，所述磁力搅拌装置还包括磁力搅拌子，所述磁力搅拌子的两端设置有叶片，所述磁力搅拌子叶片朝上设置，所述磁力搅拌子放置在反应釜内底壁。
优选地，所述加热器设有加热管，所述加热管呈圆环形，所述加热管直径小于控温箱内径，所述加热管沿空腔边缘环形设置。
优选地，所述加热器上设有显示屏和控制调节按钮。
优选地，所述控温箱与第一上盖的连接处设有密封圈。
优选地，所述进气口和出气口上均设有阀门。
进一步地，所述灯珠为可见光灯或紫外灯，所述灯珠的灯光向下照射。
与现有技术相比，本实用新型具备如下有益效果：
(1)本实用新型的磁力搅拌装置由电机带动磁铁进行转动，进而带动反应釜中的搅拌子转动，使反应釜内的气体分子能够均匀的与反应釜底的固体催化剂进行充分接触，从而提高了催化性能；且光催化反应器设有加热炉以及控温箱，能对反应釜中反应需要的温度进行控制，并且保温，适用于需要加热，且保温的反应场景，实用性强。
(2)本实用新型的光催化反应器在第一上盖的石英窗口上设置灯珠，并且能够对灯珠的亮度进行调节，满足不同反应场景时，催化剂所需要的光照强度，能更好的使光催化剂吸收光，促进气体分子之间的反应，且环形设置的灯珠能达到固体催化剂光照均匀的效果，提高了反应效率。
附图说明
图1是本实用新型提出的一种光源可调的光热催化反应器的整体结构示意图；
图2是本实用新型提出的一种光源可调的光热催化反应器的剖面结构示意图；
图3是本实用新型提出的一种光源可调的光热催化反应器的第一上盖的整体结构示意图；
图中：其中：1、加热器；2、控温箱；3、反应釜；4、进气口；5、出气口；6、第一上盖；7、第二上盖；8、石英窗口；9、灯珠；10、灯珠控制器；11、电机；12、电机转轴；13、空腔；14、托板；15、磁铁；16、磁力搅拌子；17、加热管；18、圆环形凸台；19、控制调节按钮；20、显示屏。
具体实施方式
以下将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述地实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例
一种光源可调的光热催化反应器，包含加热器1和磁力搅拌装置，所述加热器1上设有控温箱2，所述控温箱2内设有反应釜3，所述反应釜3顶部扣接在控温箱2上方，所述反应釜3外侧壁贴合控温箱2内侧壁，所述反应釜3底壁与控温箱2内底壁之间形成空腔13；所述控温箱2上半部设有进气口4，所述控温箱2设有出气口5，所述进气口4与出气口5连接控温箱2的一端均连通至反应釜3内，所述控温箱2上盖设有第一上盖6，所述第一上盖6顶部还设有第二上盖7；
所述第一上盖6顶部边缘设有圆环形凸台18，位于圆环形凸台18中间的所述第一上盖6上设有石英窗口8，所述石英窗口8上设有灯珠9，多个所述灯珠9环设于石英窗口8上。
石英窗口8具有良好的透光效果，灯珠9所发射到釜低的光能良好的透过石英窗口8。
在本实施例中，所述第一上盖6的一侧还装有灯珠控制器10，所述灯珠9连接灯珠控制器10，所述灯珠控制器10连接有电源，所述灯珠控制器10上设有灯珠开关按键，所述灯珠控制器10上还设有灯珠亮度调节按钮。
设置有多个灯珠9，在不同的场景下，根据实际选择自己需要进行控制，也可以根据需要调节灯珠的亮度，进一步地，还可以设置灯珠控制器10对多个灯珠进行分组控制，使其更好的让催化剂发生反应，提升催化效果。
在本实施例中，所述圆环形凸台18与第二上盖7扣接。
第二上盖7的设置是为了使光源更好的集中照射到反应釜3内。
在本实施例中，所述磁力搅拌装置包括电机11，所述电机11位于加热器1内部，所述电机11上设有电机转轴12，所述电机转轴12的轴端由加热器1垂直穿过控温箱2进入空腔13中，所述电机转轴12的轴端上连接有托板14，所述托板14呈长条状，所述托板14两端对称设有磁铁15，所述磁力搅拌装置还包括磁力搅拌子16，所述磁力搅拌子16的两端设置有叶片，所述磁力搅拌子16叶片朝上设置，所述磁力搅拌子16放置在反应釜3内底壁。
启动电机11，电机转轴12开始转动，带动空腔13内的磁铁转动，进而带动磁力搅拌子转动，使反应釜内的气体分子能够均匀的与反应釜底的固体催化剂进行充分接触，从而提高了催化性能。
在本实施例中，所述加热器1设有加热管17，所述加热管17呈圆环形，所述加热管17直径小于控温箱2内径，所述加热管17沿空腔13边缘环形设置。
加热管17设置在空腔内，能更好的对反应釜进行3加热。
在本实施例中，所述加热器1上设有显示屏20和控制调节按钮19。
在本实施例中，所述控温箱2与第一上盖6的连接处设有密封圈。密封圈可以保证反应釜内的气密性。
在本实施例中，所述进气口4和出气口5上均设有阀门。
在本实施例中，所述灯珠9为可见光灯或紫外灯，所述灯珠9的灯光向下照射。
本实用新型一种气体光热催化反应器的工作原理如下：
开启加热器1，将反应釜3加热到合适的温度，进行保温，在反应釜3内铺上光催化剂，盖上第一上盖6和第二上盖7，启动电机11，磁力搅拌子16转动，通入气体，同时打开灯珠9,光源由石英窗口8进入反应釜3，根据需要调节光照强度，反应釜3中气体分子与光催化剂进行反应，磁力搅拌装置的设置使催化剂与气体分子接触的更加均匀，为气体分子与光催化剂充分接触提供了良好保障，可调节的光源，可以加快催化剂的反应速率，提高反应效率，加快反应时间。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种光源可调的光热催化反应器，包含加热器(1)和磁力搅拌装置，其特征在于：所述加热器(1)上设有控温箱(2)，所述控温箱(2)内设有反应釜(3)，所述反应釜(3)顶部扣接在控温箱(2)上方，所述反应釜(3)外侧壁贴合控温箱(2)内侧壁，所述反应釜(3)底壁与控温箱(2)内底壁之间形成空腔(13)；所述控温箱(2)上半部设有进气口(4)，所述控温箱(2)设有出气口(5)，所述进气口(4)与出气口(5)连接控温箱(2)的一端均连通至反应釜(3)内，所述控温箱(2)上盖设有第一上盖(6)，所述第一上盖(6)顶部还设有第二上盖(7)；
所述第一上盖(6)顶部边缘设有圆环形凸台(18)，位于圆环形凸台(18)中间的所述第一上盖(6)上设有石英窗口(8)，所述石英窗口(8)上设有灯珠(9)，多个所述灯珠(9)环设于石英窗口(8)上。
2.根据权利要求1所述的一种光源可调的光热催化反应器，其特征在于：所述第一上盖(6)的一侧还装有灯珠控制器(10)，所述灯珠(9)连接灯珠控制器(10)，所述灯珠控制器(10)连接有电源，所述灯珠控制器(10)上设有灯珠开关按键，所述灯珠控制器(10)上还设有灯珠亮度调节按钮。
3.根据权利要求1所述的一种光源可调的光热催化反应器，其特征在于：所述圆环形凸台(18)与第二上盖(7)扣接。
4.根据权利要求1所述的一种光源可调的光热催化反应器，其特征在于：所述磁力搅拌装置包括电机(11)，所述电机(11)位于加热器(1)内部，所述电机(11)上设有电机转轴(12)，所述电机转轴(12)的轴端由加热器(1)垂直穿过控温箱(2)进入空腔(13)中，所述电机转轴(12)的轴端上连接有托板(14)，所述托板(14)呈长条状，所述托板(14)两端对称设有磁铁(15)，所述磁力搅拌装置还包括磁力搅拌子(16)，所述磁力搅拌子(16)的两端设置有叶片，所述磁力搅拌子(16)叶片朝上设置，所述磁力搅拌子(16)放置在反应釜(3)内底壁。
5.根据权利要求1所述的一种光源可调的光热催化反应器，其特征在于：所述加热器(1)设有加热管(17)，所述加热管(17)呈圆环形，所述加热管(17)直径小于控温箱(2)内径，所述加热管(17)沿空腔(13)边缘环形设置。
6.根据权利要求1所述的一种光源可调的光热催化反应器，其特征在于：所述加热器(1)上设有显示屏(20)和控制调节按钮(19)。
7.根据权利要求1所述的一种光源可调的光热催化反应器，其特征在于：所述控温箱(2)与第一上盖(6)的连接处设有密封圈。
8.根据权利要求1所述的一种光源可调的光热催化反应器，其特征在于：所述进气口(4)和出气口(5)上均设有阀门。
9.根据权利要求2所述的一种光源可调的光热催化反应器，其特征在于：所述灯珠(9)为可见光灯或紫外灯，所述灯珠(9)的灯光向下照射。
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